第頁【精品】2019~2020學年中考化學解題寶典專題2我們周圍的空氣知識要點一、空氣的成分空氣主要包含氮氣（78%）、氧氣（21%）和少量二氧化碳、稀有氣體等氣體；空氣的平均相對分子質(zhì)量為29；空氣密度ρ=1.239g/L；氮氣、氧氣和稀有氣體標準狀況下都是無色無味的氣體；氮氣、氧氣都難溶于水；氮氣和稀有氣體的化學性質(zhì)都不活潑，都可用于保護氣。標準狀況是指溫度為0°C和氣壓為1個標準大氣壓；空氣污染指數(shù)包括溫室效應氣體CO2，酸雨形成氣體SO2和NO2，以及可吸入顆粒物；易錯點：稀有氣體不活潑，但是可以發(fā)生化學變化。二、氧氣的性質(zhì)在標準狀況下氧氣密度比空氣略大，降低溫度氧氣可變?yōu)榈{色液體或雪花狀淡藍色固體；氧氣化學性質(zhì)比較活潑。1.氧氣與非金屬反應木炭在氧氣里劇烈燃燒，發(fā)出白光，生成無色、無味能使澄清石灰水變渾濁的氣體，方程式C+O2CO2；硫在氧氣里劇烈燃燒，產(chǎn)生明亮的藍紫色火焰，生成無色、有刺激性氣味的氣體，方程式S+O2SO2；白磷可以與空氣中的氧氣發(fā)生緩慢氧化，達到著火點(40℃)時，可引起自燃；白磷或紅磷在氧氣中燃燒，生成大量白煙，方程式4P+5O22P2O5；氫氣在氧氣中燃燒，產(chǎn)生淡藍色火焰，罩一干冷燒杯在火焰上方，燒杯中有水霧，方程式2H2+O22H2O；2.氧氣與金屬反應鎂在空氣中或在氧氣中劇烈燃燒，發(fā)出耀眼白光，生成白色粉末狀物質(zhì)，方程式2Mg+O22MgO；紅熱的鐵絲在氧氣中燃燒，火星四射，生成黑色固體物質(zhì)，該物質(zhì)具有磁性，方程式3Fe+2O2Fe3O4；3.氧氣與化合物反應一氧化碳在氧氣中燃燒產(chǎn)生藍色火焰，產(chǎn)生使澄清石灰水變渾濁的氣體，方程式2CO+O22CO2；乙炔(C2H2)在氧氣中燃燒產(chǎn)生明亮火焰，氧炔焰溫度可達3000℃，方程式2C2H2+5O24CO2+2H2O；甲烷(沼氣，CH4)在氧氣中燃燒產(chǎn)生使石灰水變渾濁的氣體和水，方程式CH4+2O2CO2+2H2O；易錯點：紅磷和白磷是兩種物質(zhì)，白磷容易自燃，紅磷不會自燃；純凈氫氣在氧氣中燃燒，不純的氫氣遇到氧氣會發(fā)生爆炸。氧氣是助燃劑，并非燃劑；典型例題【例1】下列氣體中，氧氣，氮氣，稀有氣體，氫氣，用作醫(yī)療急救的是①，用作焊接保護氣的是②，用作食品防腐劑的是③，用作清潔燃料的是④，不能從空氣分離獲得的是⑤。解析：①氧氣能供給呼吸，所以用于醫(yī)療急救；②稀有氣體高溫下不活潑，所以常用作焊接保護氣（如氬氣）；③氮氣化學性質(zhì)穩(wěn)定，又價格廉價，所以常用來作食品防腐劑；④氫氣燃燒后生成水，無任何污染，所以是清潔燃料；⑤空氣中含有氧氣、氮氣、稀有氣體等，而氫氣不存在于空氣中，所以不能從空氣分離中獲得。答案：氧氣稀有氣體氮氣氫氣氫氣點撥：氮氣和稀有氣體都是常用的保護氣體，但二者用途不同，氮氣成本低；氫能源是理想能源，燃燒后生成物只有水，對環(huán)境無污染?！纠?】（1）人類每時每刻都離不開空氣，請你寫出證明空氣存在的一種方法．（2）潔凈的空氣對我們的身體健康非常重要，但是隨著工業(yè)的發(fā)展，化石燃料的大量使用，排放到空氣中的有害氣體和煙塵對空氣的污染越來越嚴重，請你提出一條改善空氣質(zhì)量的建議．________________________________________________________-解析：（1）氣泡、吹風、大氣壓的存在都是證明空氣存在的方法；（2）改善空氣質(zhì)量包括減少有害氣體、溫室效應氣體、粉塵顆粒物的排放，常用措施有：開發(fā)清潔能源，防治大氣污染等；答案：（1）空集氣瓶在盛滿水的水槽中側(cè)立，有氣泡冒出，說明有空氣存在；（2）化石燃料的大量使用，排放到空氣中的有害氣體和煙塵對空氣的污染越來越嚴重，為保護我們的環(huán)境，就要開發(fā)新能源，減少化石燃料的使用．點撥：改善空氣質(zhì)量的方法有：發(fā)展清潔能源，新能源，發(fā)展公共交通，提高尾氣排放標準等。【例3】要在一充滿空氣的瓶子中，將其中的氧氣除去，又不增加其他氣體的成分。下列物質(zhì)在瓶中燃燒可達到目的的是A.木灰 B.硫磺 C.鐵絲 D.紅磷解析：木炭在空氣中燃燒實質(zhì)是與氧氣反應，可生成CO和CO2氣體，不符要求，所以排除A選項；硫磺在空氣中燃燒實質(zhì)也是和氧氣反應，可生成SO2氣體，不符要求，所以排除B選項；鐵絲只有在氧氣中會燃燒，不會在空氣中燃燒，不符題意，所以排除C選項；紅磷在空氣中燃燒時，與氧氣反應生成固體P2O5，可除氧氣，又不增加其他氣體的成分。所以選D；答案：D點撥：除去空氣中的氧氣必需滿足3個條件：與氧氣反應，生成物為固體和液體，且不與其它氣體反應。【例4】現(xiàn)實生活中，氨氣多用作致冷劑及農(nóng)用化肥，其實它還是一種清潔能源，在純氧中可以完全燃燒，只生成水和氮氣．最近，科學家用一種含鉬的化合物作催化劑，在常溫下就能完成氨的合成，從而大大降低了生產(chǎn)成本，使得液氨有望取代液氫成為新一代綠色能源．（1）N2+3H22NH3該反應屬于基本反應類型中的反應．（2）請你根據(jù)下表信息分析用NH3取代H2的優(yōu)點：性質(zhì)名稱顏色、氣味熔點（℃）沸點（℃）25℃水中溶解度（g/L）標況下密度（g/L）NH3無色、刺激性﹣77.7﹣334560.6942H2無色、無味﹣259.2﹣2530.00150.0899①由于NH3比H2沸點高，所以更易，便于儲存和運輸．②NH3泄漏時易發(fā)現(xiàn)是因為，同時它易溶于水，便于處理．解析：（1）根據(jù)定義，兩種物質(zhì)發(fā)生反應生成一種物質(zhì)的化學反應是化合反應，故氮氣和氫氣生成氨氣的反應屬于化合反應；（2）①氨氣沸點高于氫氣，所以便于液化；液化氨氣氣體密度較大，故便于儲存運輸；②NH3有刺激性氣味，故泄漏時易發(fā)現(xiàn)，而氫氣無色無味，泄露時不易發(fā)現(xiàn)；答案：（1）化合（2）液化有刺激性氣味點撥：沸點高的氣體容易液化，便于運輸，這是解此題的思路?！纠?】為測定空氣里氧氣的含量，甲、乙、三個同學用如圖所示的裝置分別進行了實驗探究。圖1-4（1）甲同學：點燃紅磷立即伸入瓶中并塞上瓶塞。待紅磷燃燒停止并冷卻后，打開止水夾，觀察到集氣瓶中吸入水的體積約占集氣瓶容積的。（2）乙同學：用碳替代紅磷，完成上述實驗，發(fā)現(xiàn)集氣瓶內(nèi)并沒有吸入水，其原因是。（3）丙同學：向集氣瓶中加入少量的溶液，然后完成乙同學的實驗，得到了與甲同學相同的實驗結(jié)果。解析：（1）紅磷燃燒生成固體P2O5，消耗掉瓶中的氧氣，所以集氣瓶氣體減少，氣壓降低引起水倒吸，吸入水的體積等于消耗掉的氧氣的體積，所以觀察到集氣瓶中吸入水的體積約占集氣瓶容積的1/5；（2）碳與氧氣燃燒后生成氣體CO2，瓶中氣體體積不變，氣壓不變，故沒有吸入水；（3）只有消耗掉生成的CO2后才能引起氣壓降低，產(chǎn)生水的倒吸，而常用來吸收CO2的藥品為NaOH，所以可加入氫氧化鈉溶液；答案：（1）1/5（2）碳燃燒生成物是二氧化碳氣體，瓶內(nèi)氣壓不變（3）NaOH點撥：在相同的外部條件（溫度和大氣壓）下，密閉容器內(nèi)氣體消耗越多，氣壓越低，二者近似成反比；

本節(jié)強化練習1、隨著工業(yè)的迅速發(fā)展和化石燃料的大量使用，排放到空氣中的有害氣體大大增加．其中，一種氣體（與二氧化碳性質(zhì)相似，能與水和堿反應）是酸雨的主要成分，該氣體是①，酸雨形成的原因是②，工業(yè)上常用石灰乳吸收這種氣體，原理為③．（用化學式或化學方程式表示）1、解析：①酸雨的主要成分是SO2，并且SO2氣體與CO2氣體性質(zhì)相似，都是酸性氧化物，所以該氣體是SO2；②酸雨形成的原因是化石燃料燃燒生成二氧化硫、氮氧化物等酸性氣體，經(jīng)過化學反應，被雨水吸收溶解而形成酸；③石灰乳就是氫氧化鈣溶液，與SO2反應生成亞硫酸鈣CaSO3和水，所以常用石灰乳吸收SO2。答案：①二氧化硫，②主要由化石燃料燃燒產(chǎn)生的二氧化硫、氮氧化物等酸性氣體，經(jīng)過復雜的大氣化學反應，被雨水吸收溶解而成形酸③SO2+Ca（OH）2═CaSO3+H2O2、右圖是面粉爆炸的實驗裝置。面粉面粉圖1-5

（1）點燃蠟燭后，為什么應立即并快速鼓入大量空氣？

（2）為防止爆炸，面粉加工車間需要保持通風，說明原理。2、解析：（1）爆炸是短時間內(nèi)產(chǎn)生大量氣體的劇烈化學反應，速度越快，爆炸效果越明顯，所以要觀察到爆炸效果，點燃蠟燭后應立即快速鼓入大量空氣；（2）面粉加工車間空間小，空氣中的面粉與氧氣混合，遇到明火時燃燒劇烈，容易發(fā)生爆炸，為及時排出面粉顆粒，需要保持通風；答案：⑴快速鼓入空氣，使面粉和空氣中氧氣充分混合，加快反應速度，短時間放出大量熱量，氣體快速膨脹，產(chǎn)生爆炸效果⑵車間內(nèi)面粉與氧氣混合，如遇到明火，在有限空間內(nèi)迅速燃燒，短時間放出大量熱，有發(fā)生爆炸的危險，所以要保持通風，及時排出面粉顆粒。3、空氣、水是人類賴以生存的自然資源。(1)測定空氣中氧氣體積分數(shù)的實驗裝置如右下圖所示。在集氣瓶內(nèi)加入少量的水，并五等分水面以上容積，做上記號。用彈簧夾夾緊乳膠管。點燃燃燒匙內(nèi)足量的紅磷，立即伸入瓶中并把塞子塞緊。圖1-6①寫出紅磷在空氣中燃燒的化學方程式：②待紅磷熄滅并冷卻后，打開彈簧夾，觀察到燒杯中的水進入集氣瓶，瓶內(nèi)水面最終上升約至1刻度處。由此可知氧氣約占空氣總體積的。③紅磷熄滅后，集氣瓶內(nèi)剩下的氣體主要是（填“支持”或“不支持”)燃燒(2)某含有許多可溶性和不溶性雜質(zhì)的天然水，經(jīng)吸附、沉淀、過濾等初步凈化處理后，再加熱煮沸，在盛水的器具上會有水垢生成，則這種煮沸前經(jīng)初步凈化處理后的水是(填“軟水”或“硬水”)。(3)下列對有關水資源認識的敘述中，錯誤的是A．水體污染加劇了淡水資源危機B．節(jié)約用水是每個公民應盡的義務C．地球表面約71％被水覆蓋，可利用的淡水資源十分豐富D．天津?qū)贅O度缺水的地區(qū)，可以考慮通過海水淡化來解決用水問題3、解析：(1)①紅磷燃燒，就是與空氣中的氧氣發(fā)生化合反應，生成五氧化二磷，因此可出寫化學方程式；②瓶內(nèi)氣體減少的體積就等于氧氣在瓶內(nèi)空氣中所占的體積，也等于水面上升的體積，由題意，水面上升占原容積的1/5，所以氧氣約占空氣總體積的1/5；③空氣中主要含氮氣和氧氣，所以氧氣消耗完畢后剩余氣體主要是氮氣，氮氣性質(zhì)穩(wěn)定，不支持燃燒；(2)水垢的主要成分是碳酸鈣，有水垢生成，說明過濾后的水中含有鈣離子，所以凈化處理后的水是硬水；(3)地球水資源稀缺，可用淡水資源有限，所以C選項錯誤；答案：(1)①4P+5O22P2O5；②1/5氮氣③不支持(2)硬水(3)C4、2012年2月29日，我國發(fā)布新修訂的《環(huán)境空氣質(zhì)量標準》，新標準增加了PM2.5檢測指標。PM2.5是指大氣中直徑小于或等于2.5微米的顆粒物，主要來自化石燃料的燃燒和揚塵，對人體健康和空氣質(zhì)量的影響很大。（1）計入空氣污染指數(shù)的項目中除了可吸入顆粒物外，還包括_______（填序號）①CO②CO2③SO2④NO2(2)以下不屬于化石燃料的是_________（填序號）①天然氣②石油③酒精④煤（3）我市從4月1號起所有機動車都要進行尾氣檢測，其中包括PM2.5的檢測。汽油燃燒產(chǎn)生的顆粒物主要是__________，這是汽油________燃燒產(chǎn)生的。（4）下列關于PM2.5的說法錯誤的是____________（填序號）。①燃放煙花爆竹會產(chǎn)生PM2.5；②PM2.5是造成灰霾天氣的“元兇”之一③PM2.5的顆粒大小與分子大小差不多；④PM2.5專用口罩使用了活性炭，是利用了活性炭的吸附性。（5）除了對汽車尾氣的檢測，還有哪些措施對PM2.5的治理能起到積極作用，請舉兩例：_______________________________；________________________________。4、解析：（1）空氣污染指數(shù)中包括CO，酸雨形成氣體SO2和NO2，O3以及可吸入顆粒物，二氧化碳不計入污染指數(shù)；所以選①③④；(2)化石燃料包括煤、石油和天然氣，酒精不屬于化石燃料，所以選③；（